特种陶瓷的成型方法

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1、特种陶瓷的主要成型方法可分为：①压力成型方法，如干压成型、冷等静压成型、干袋式等静压成型等。②可塑成型方法，如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。③浆料成型方法，如料浆浇注、离心浇注、流延成型、热压铸等。④注射成型。⑤其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。第三节成型工艺一、压力成型方法所谓压力成型是用粉料，即以固体颗粒为原料在一定的压力下进行成型的方法，也叫模压成型或干压成型。为了减少摩擦和增加强度，粉料中可能含有少量液体、粘结剂包裹在颗粒外面。粘结剂含量较低（一般为7～8％）

2、。（一）干压成型干压成型又称模压成型，是将粉料经过造粒、流动性好，颗粒级配合适的粉料，装入模具内，通过压机的柱塞施以外加压力，使粉料压成制一定形状的坯体的方法。这是最常用的成型方法之一。由于粉末颗粒之间，粉末与模冲、模壁之间的摩擦，使压制压力损失，造成压坯密度分布的不均匀。单向压制时，密度沿高度方向降低。单向压制及压坯密度沿高度的分布第三节成型工艺为了改善压坯密度的分布，一方面可以改为双向压制(包括用浮动阴模)，另一方面可以在粉末中混入润滑剂，如油酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、石蜡汽油溶液等。陶瓷材料的压制压力一般为40～100

3、MPa，模压成型一般适用于压制高度为030.3～60mm60mm、直径为5～500mm500mm形状简单的制品。双向压制及压坯密度沿高度的分布①干压成型的工艺原理干压成型的实质是在外力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借助内摩擦力牢固地把各颗粒联系起来，保持一定形状。这种内摩擦力作用在相互靠近的颗粒外围结合剂薄层上。下图表示加压后结构的变化及颗粒接触的情况，图（a）为球形接触，(b)为尖顶接触。当颗粒接触时，R1将大于R2，R2相当于微孔半径或微孔隙，这样由于微孔压力会把各颗粒拉近紧贴，也即通常所说的“粘着力”。颗粒加压后的

4、接触情况随着压力增大，坯料将改变外形，相互滑动，间隙减少，逐步加大接触，相互贴紧。由于颗粒进一步靠近，使胶体分子与颗粒间的作用力加强，因而坯体具有一定的机械强度。如果坯料颗粒级配合适，结合剂使用正确，加压方式合理，干压法也可以得到比较理想的坯体密度。②影响干压成型的主要因素：a.粉体粒度分布：合适的粒度分布，可提高素坯充填密度。b.流动性：由喷雾或造粒后的粉体，具有良好流动性，它能在自动成型条件下，快速充填到模具内，避免架桥和死角形成，对获得均匀坯体尤为重要。c.粘结剂和润滑剂：选择合适的润滑剂和粘结剂将有助于降低模壁与粉

5、体以及粉体之间的磨擦，从而使素坯密度保持均匀，也降低了模具的磨损。d.模具设计。很大程度上依赖于工程师们的经验，以及材料烧结收缩率，选择合适的形状和公差，来保证成型工艺的质量和成品率。e.压制力的影响。制品密度随压制力的增大而增加，当压力达到一定程度，密度的增加已不再明显，如下图A12O3粉体干压时压力—密度关系。此时若继续增大压力，模具的磨损将明显加快，机器的负荷也很大，还常常出现模具卡住不能复位的故障。实用中应结合各种因素确定压力，以满足制品要求为前提，不应片面强调提高压力。压力—密度关系f.加压速度与保压时间。实践表

6、明，加压速度与保压时间，对坯体性能有很大影响，即与压力的传递和气体的排除有很大的关系。如果加压过快，保压时间过短，气体不易排出。同样当压力还未传递到应有的深度时，外力就已卸掉，显然难以得到较为理想的坯体质量。如果加压速度过慢，保压时间过长，使生产效率降低，也是没有必要的.因此，应根据坯体的大小、厚薄和形状来调整加压速度和保压时间。一般对于大型、壁厚、高度大、形状较为复杂的产品，开始加压宜慢，中间可快，后期宜慢，并有一定的保压时间。这样有利于气体的排除和压力的传递，如果压力足够大时，保压时间可以短些。否则加压速度不当，排不出

7、气体，会出现鼓泡、夹层和裂纹等。第三节成型工艺（3）干压成型的优缺点优点：干压成型在特种陶瓷生产中是较常用的成型方法，因为它具有工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行自动化生产。此外，坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高，电性能好。缺点：干压成型对大型坯体生产有困难，模具磨损大、加工复杂、成本高，其次加压只能上下加压，压力分布不均匀，致密度不均匀，收缩不均匀，会产生开裂、分层等现象。随着现代化成型方法的发展，达一缺点逐渐为等静压成型所克服。（二）等静压成型原理：利用流体（水，油）作为传递介质来获得均匀静压力施加到

8、材料上的一种方法。即利用液体介质的不可压缩性来均匀传递压力性，从各个方向进行加压，获得制品的成型方法。热等静压成型（HIP）等静压成形湿式冷等静压冷等静压成型（CIP）干式冷等静压操作方法：粉料被包封在与流体隔绝的橡皮膜或塑料模内，然后将它浸没于加压容器中的液体内。流体可以是甘油、机油、水或者其它非压缩